Science Fiction oder Tatsache: Tarnkappen werden eines Tages vorhanden

In dieser wöchentlichen punktet die Geheimnisse des Lebens wenig die Plausibilität der beliebten Science-Fiction-Konzepte.

In "Star Trek"-Universums erstellen Tarnvorrichtungen auf Raumschiffen der Romulaner und Klingonen alle Arten von taktischen Alpträume für ihre menschlichen Feinde. Versteckt im normalen Anblick ist sicherlich ein handliches Trick für eine Person, auch als Fans von "The Invisible Man" und "Harry Potter"-Reihe bekannt.

Wissenschaft hat uns Einblicke, gleichsam gegeben wie diese Anti-Erkennungstechnologien möglich sein könnte. Aber vollwertige Tarnkappen wie diejenigen von Science Fiction und Fantasy bleiben etliche Möglichkeiten ab.

"Ich nenne es wird nicht unmöglich, aber es ist unglaubwürdig, sehen Sie in"Harry Potter"," David Smith, Professor für elektrische und Computertechnik an der Duke University, sagte. "Das ist perfekter Film Unsichtbarkeit – zu perfekt."

Dennoch hat die Forschung in Rendering-Objekten unsichtbar sprunghaft gerade in den letzten Jahren gemacht. Partielle Umhänge, dass die Arbeit wie raffinierte Tarnung – ähnlich wie die schimmernde Verzerrung des Predator Alien im 1987 Film des gleichen Namens – möglicherweise mehr realistisch erreichbar, sagte Smith.

Der Aufstieg von cloaking tech

Smith führt die Gruppe an der Duke University, die demonstriert die Durchbiegung der Mikrowellen um einen zweidimensionalen Zylinder bereits im Jahr 2006, so dass es scheint fast so, als ob der Zylinder nicht wirklich da waren. Die Wirkung ist ähnlich wie Wasser fließt um einen Felsen herum und seinen Lauf fortsetzen, als ob das ehemalige Hindernis gar nicht da war.

Dieses bahnbrechende Ergebnis und viele andere seit von sogenannten Metamaterialien Gebrauch gemacht. Diese individuell gefertigte Metalle, Kunststoff oder anderen Materialien haben Strukturen – und daher Eigenschaften – im Gegensatz zu denen in der Natur gefunden. Die Metamaterialien Design ermöglicht es ihnen, elektromagnetische Wellen in der vorgeschriebenen Weise zu manipulieren.

"Künstliche Materialien, wo Sie so viel mehr Flexibilität, haben diese theoretische Idee [verbergen] erlaubt haben, um wirklich vorwärts zu bewegen", sagte Smith.

Traditionelle Versuche cloaking konzentrierten sich auf die elektromagnetischen Emissionen und Lichtreflexion von einem Objekt zu reduzieren. Die b-2 Stealth Bomber, hat zum Beispiel Motoren in seine Flügel zu reduzieren auf Wärmeabzug, plus das Flugzeug ist beschichtet mit Radiowellen-absorbierenden Lack, Radar zu vereiteln. Aber immer noch Objekte werfen Schatten auf diese Weise, die einen Versuch wirklich drehen Geist verderben können.

Biegen Licht für unseren Willen

Neuere Arbeiten mit Metamaterialien erweitert ihre täuschenden Fähigkeiten zu Wellenlängen im optischen Bereich. Ein solcher Ansatz entwickelt einen "Teppich-Mantel", der einen winzigen Klumpen des Materials unter einer Spezialschicht metamaterial verstecken konnte. Ein weiterer Ansatz beruhte auf natürliche, klobige Calcit-Kristalle, sichtbares Licht mit einer bestimmten Schwingung Richtung oder Polarisation zu manipulieren.

Kurz gesagt, weiter Fortschritte gemacht werden. Die Metamaterials und Calcit Techniken konnte reale Anwendungen bald, Ersteres verhindert, dass Antennen gegenseitig, zum Beispiel stören sehen.

Was bisher erreicht worden ist hat bisher begrenzten Wellenlängenbereich und Arten von Licht, die in unsere Pfeife getäuscht worden.

In Mikrowelle und sichtbare Bänder konnten State-of-the-Art-Technologien Gerät-wie cloaking nur "einen winzigen Teil, im besten Fall eines von diesen Bands, geschweige denn die ganze Sache" Adresse Smith sagte. [Top 10 Erfindungen, die die Welt veränderten]

Um ein dynamisches Objekt bewegt durch freien Speicherplatz, wie die Rastalocken Predator Kreatur durch den Dschungel toben Mantel haben Metamaterialien einen langen Weg vor uns. "Gib uns hundert Jahre mit anderen Technologien, die hereinkommen, und wir haben vielleicht etwas viel näher als man denkt", sagte Smith.

Camo-Mantel

In der Zwischenzeit könnte Möchtegern unsichtbaren Männer ihre Hoffnungen auf eine ganz andere technische Methode zu verbergende, pin, die das Auge durch Licht, anstatt um ein Wimmelbild Seiteninhalte Narren.

Das Konzept umfasst umfasst das Objekt oder die Person in Mikro-Kameras und kleine Bildschirme, alle bis zu ausgefallenen Software und eine Energiequelle angeschlossen.

"Die Mikro-Kameras nehmen Bilder von dem, was hinter der Person." Dann die Bildschirme-Projekt das Bild im Vordergrund, so scheint es, wie Sie sind auf der Suche durch die Person"erklärt Sidney Perkowitz, ein Physiker an der Emory University in Atlanta, Ga."müssten Sie vielleicht Hunderte von Tausenden von Geräten, aber wenn sie drahtlos verbunden waren und hatten schnell genug computing, konnte man die Illusion schnell genug sein für eine Echtzeit-Effekt."

Die Idee ist ähnlich wie Tintenfisch ändern den Teint ihrer Haut mit erstaunlicher Geschwindigkeit und Genauigkeit zu imitieren die Farbtöne und Muster von Korallen und Felsen, die sie gegen Nestlé. Grobe Versionen dieser Art von "aktiv" oder "adaptive" Camouflage sind in den Werken von US-Militär und andere Streitkräfte.

In den Weltraum

Was ist mit der Tarnvorrichtung für künftige Raumschiffe? "Wenn Sie etwas die Größe eines Menschen zu verbergen, ich glaube nicht, es wird zu viel sein [schwieriger] ein Schlachtschiff Mantel" Smith sagte.

Ein Problem, das alle verbergende Technologien zu begrenzen ist jedoch die Geschwindigkeit des Lichts. Mit einem makellosen Mantel umgeleitet Licht Wellen auf einen potenziellen Betrachter ohne Verzögerung ankommen. Aber Umleitung Licht "Wellenlinien" aus und dann wieder zu einem normalen, geradlinigen Weg das Licht muss mehr zurücklegen, die natürlich mehr Zeit in Anspruch nimmt, sagte Smith.

Die Verzögerung bedeutet etwas abgelenkte Licht zu spät eintrifft; die Verzögerung ist gering, aber wahrscheinlich immer noch genug, um die verbergende Wirkung mar." In gewisser Weise diese Dinge wirst immer nachweisbar, werden", sagte Smith.

"Star Trek" Schriftsteller haben um diesem Dilemma pseudo-scientifically schlägt vor, daß eine Tarnvorrichtung verzerrt Raum selbst, so liefern Licht für einen Beobachter pünktlich umgeleitet. Kein einfacher Trick abziehen, obwohl Smith sagte. "Es würde dauern, eine lächerliche Menge von Energie, etwas wie das machbar zu machen."

Dennoch sollte auch in der relativ kurzfristigen, cloaking Tech den Umzug aus dem Labor ins Feld machen. "Ich denke, Tarnkappen weitgehend von einem Physik-Problem verschoben haben, die gelöst wurden," sagte Perkowitz, "um ein technisches Problem, das gelöst werden kann."

Plausibilität-Score: Eine Tarnvorrichtung insgesamt verschwinden-Stil ist wie dargestellt in Sci-Fi und Fantasy außerhalb des gültigen Bereichs. Aber extrem anspruchsvolle Tarnung, mit der Sie schmelzen direkt in den Hintergrund kann sieht aus wie ein zu gehen. Unter dem Strich dann geben wir die verbergende Konzept drei aus vier Rocketboys.

Diese Geschichte wurde durch die Geheimnisse des Lebens wenig, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.